[发明专利]一种强碱性防腐液、制备方法及防腐性能

说明书

技术领域

本发明属于防腐蚀领域，具体涉及一种强碱性防腐液、制备方法及防腐性能。

背景技术

腐蚀是一种自然现象，遍及国民经济建设的各个领域，大量的工程构件、设备和设施因腐蚀而失效，给国家带来巨大的经济损失。据统计每年因腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的2-4%。以2009年我国的GDP总33.5万亿人民币估算，去年因腐蚀造成的经济损失至少高达6700亿。长期以来，防腐涂层作为简单、经济、有效的防腐手段，广泛应用于国民经济各个领域，其中含铬防腐涂层应用的最为广泛。然而由于铬（特别是六价铬）的高毒性和高致癌性，该技术在生产、废水排放、产品使用和废弃的各个环节都对环境和人类产生严重的危害性。世界各国，特别是发达国家对铬的使用和处置的规定越来越苛刻。以美国为例，美国职业安全与健康管理局2009年将铬的允许暴露量从每平方米50微克降低到5微克，推荐0.2微克，并且决定在近年内进一步降低允许值直至完全禁止使用。欧盟也于2003年通过相应法规。我国目前尚无相关法规出台，但是作为当今可持续发展的时代要求，取消拥有近百年历史的含铬防腐涂层传统技术，开发具有自主知识产权的替代技术的任务已经非常迫切的摆在我国科技工作者面前。

铝合金由于具有多种优良的性能，因而不论在工业生产，还是日常生活中都有着极为广泛的用途。在飞机、汽车、火车、船舶建造中均大量使用铝合金。此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其合金。铝是一种非常活泼的金属，可以在极短时间内与大气中的氧起反应，生成致密的厚度仅为几十纳米的Al₂O₃薄膜，从而可以安全地用在与空气、水、弱酸或弱碱环境接触的场合，在干燥或者潮湿的环境中，如果不存在腐蚀性液体，它也可以和铜作为合金使用。但在强碱性环境中，如pH≥10的条件下，金属铝表面生成的Al₂O₃膜易与强碱性溶液反应，导致金属铝的腐蚀速率明显加大。因此，开发在强碱性环境中对铝合金有着一定防腐性能的材料有着重要的应用价值。

本发明所述材料为一种合成分子筛用的合成液，溶液pH≥10，该合成液显示了很高的对铝合金的抗腐蚀能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种强碱性防腐液、制备方法及防腐性能，该防腐液在强碱性环境下对铝合金具有高的防腐性能。

本发明提供了一种强碱性防腐液，该防腐液的化学组成为a有机胺:b碱:c Si源:d H₂O:e Al源；a=0~2.0,b值范围应保证该防腐液的pH=9~14,c=0~1.2,d=50~1000,e=0~0.002。

本发明提供的强碱性防腐液，所述有机胺为四丙级氢氧化铵(TPAOH）、四甲基氢氧化铵(TMAOH）、四乙基氢氧化铵(TEAOH)中一种或多种。；所述碱为NaOH、KOH、Ca(OH)₂、氨水中一种或多种；所述Si源为正硅酸乙酯(TEOS）、硅胶、不同链长有机硅烷中一种或多种；所述Al源为异丙醇铝，偏铝酸钠、铝粉、铝酸钠、拟薄水铝石、氢氧化铝中一种或多种。

本发明还提供了所述强碱性防腐液的制备方法，称取定量的合成液相应组成，在室温~90°C下搅拌0.5~24小时,滴加NaOH溶液调节溶液的pH值为9~14。

本发明提供的强碱性防腐液，可以用于强碱性环境下铝合金的防腐保护，具有高的防腐性能，并且具有高的化学和热稳定性。

附图说明

图1不同组成防腐液的防腐极化曲线图；

图2不同合成条件下MFI防腐液的防腐极化曲线图。

具体实施方式

下面的实施例将对本发明予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。

实施例1

取化学计量的TPAOH，NaOH,TEOS溶于定量去离子水中，在室温下搅拌30min，然后加入化学计量的Al粉，添加NaOH溶液调节合成液的pH=11.5，合成液中物质的量比为：TEOS:TPAOH:H₂O:NaOH:Al＝1:0.16:89.3:0.64:0.0018。继续搅拌4小时，合成液记为MFI。将清洗后的铝合金片在该合成液中进行防腐测试，工作电极为清洗的Al片，对电极为Pt片，参比电极为饱和甘汞电极。在测试腐蚀前，铝合金在合成液中浸渍30min，然后进行直流极化曲线扫描，扫描范围-50mV~1V vs.OCV，扫描速度10mV/min。结果如图1(a)所示，相应极化参数列于表1。

实施例2